la micrometeorologia e la dispersione degli inquinanti ... - ARPA Lazio

INQUINAMENTO, INQUINANTI E MODELLI
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dotti in quantità maggiori rispetto agli altri ossidanti fotochimici, sia per il fatto
che essendo molto simili agli altri ne possono essere assunti come traccianti.
Nelle reazioni fotochimiche in cui sono coinvolti, gli idrocarburi non reagiscono
direttamente con la luce solare, ma con altre sostanze prodotte fotochimicamente
a loro volta. In particolare, in presenza di idrocarburi, viene modificato il
ciclo fotolitico dell'NO 2 , data la capacità di certi idrocarburi di reagire sia con
atomi di ossigeno che con ozono. Le reazioni interessate sono:
N0 2 + luce solare NO + O
0+0 2 0 3
0 3 + NO N0 2 + 0 2
Come effetto finale si dovrebbe avere la formazione e la distruzione di O 3 ed
NO in uguali quantità in modo da garantire un rapido ricambio di NO 2 . In realtà
si ha che, essendo la reazione degli idrocarburi più veloce con l'O che con
l'O 3 ,essa diventa la più probabile e, malgrado sia meno veloce della reazione tra
O e O 2 ,risulta comunque rapida a sufficienza per arrivare ad alterare il ciclo. Il
risultato finale è un composto medio molto reattivo, il radicale libero RO 2 che
può reagire ulteriormente con NO, NO 2 ,O 2 ,O 3 e altri idrocarburi, secondo
questi meccanismi:
- a causa della rapida reazione dell'NO per produrre NO 2 , una volta eliminato
l'NO dal ciclo, la concentrazione di O 3 nell'aria aumenta;
- dalla reazione tra O 2 e NO 2 si formano i PAN;
- dalla reazione di altri idrocarburi con l'ossigeno si formano ulteriori composti
inorganici non desiderati.
Risultato finale dell'accumulo di O 3 ,CO, PAN e di altri composti organici
(aldeidi, chetoni, alchinitrati) è una miscela detta smog fotochimico. I tipici episodi
da inquinamento da smog fotochimico si verificano nella stagione calda e
soleggiata, con un evidente ciclo giornaliero caratterizzato da valori massimi
attorno a mezzogiorno e prossimi allo zero durante la notte; questi valori estremi
sono da collegarsi all'attività urbana e all'irradiazione solare variabile nell'arco
delle 24 ore.
Gli effetti degli idrocarburi e degli ossidanti fotochimici sulle piante sono stati
tra i primi ad essere rilevati e mentre dall'inizio era stato individuato solo l'ozono
come causa principale, attualmente si sta scoprendo anche l'importanza dei
PAN. Per quanto riguarda l'ozono, il suo effetto nocivo è rilevabile da macchie
bianche o piccoli punti (necrosi di gruppi di cellule) sulla superficie superiore
delle foglie e dall'apparizione di bruciature alle estremità dei germogli;si noti che
le piante più ricche di zuccheri sono le più resistenti all'ozono. La famiglia dei
PAN, in particolare il perossiacetilnitrato, causa invece sulla superficie inferiore
delle foglie (specie le più giovani) una colorazione traslucida e bronzea. In alcuni
casi il tessuto della foglia muore. Generalmente i PAN non danneggiano le
piante non esposte in precedenza alla luce ed i livelli di danneggiamento possono
essere molto diversi a seconda delle ore di esposizione e della concentrazione.
Fra gli idrocarburi, infine, l'etilene (C 2 H 4 ) sembra essere il solo a provocare
effetti negativi (inibizioni dello sviluppo, cambiamento del colore delle foglie,
morte dei fiori) per concentrazioni ambiente di circa l ppm. Altri idrocarburi,
quali l'acetilene e il propilene, hanno invece dato effetti tossici solo per concentrazioni
da 60 a 500 volte più alte di quelle dell'etilene. Gli effetti prodotti, per